一文学会Python基础知识
一、入门必备：环境搭建与基础认知
1. 环境搭建
Python是跨平台语言，推荐两种主流搭建方式，满足不同需求：
基础版（纯解释器）：前往Python官方网站（https://www.python.org/）下载对应系统（Windows/Mac/Linux）的安装包，安装时务必勾选“Add Python to PATH”（Windows系统），完成后打开命令行（Windows cmd/终端），输入“python --version”，若显示版本号（如Python 3.11.4）则安装成功。进阶版（IDE工具）：推荐使用PyCharm（社区版免费）或VS Code（需安装Python插件）。IDE能提供代码补全、语法检查、调试等功能，大幅提升编码效率，适合长期学习和项目开发。2. 核心认知
Python是一种解释型、面向对象、弱类型语言，语法简洁易懂，被广泛应用于爬虫、数据分析、人工智能、后端开发等领域。核心特点：
解释型：无需编译，代码逐行执行，调试方便，但运行速度略慢于C/C++等编译型语言。弱类型：变量无需声明数据类型，赋值后自动确定类型（如a=1则a为整数，a="hello"则变为字符串）。缩进敏感：以缩进（通常4个空格）划分代码块，替代其他语言的大括号，缩进错误会直接导致语法报错。二、核心语法：从变量到流程控制
1. 变量与数据类型
（1）变量定义
变量是存储数据的容器，定义规则：以字母、下划线开头，可包含字母、数字、下划线，区分大小写，不能使用Python关键字（如if、for、print等）。
示例：
# 正确定义name = "Alice" # 字符串变量age = 20 # 整数变量score = 95.5 # 浮点数变量is_student = True # 布尔变量# 错误定义1name = "Bob" # 不能以数字开头if = 5 # 不能使用关键字my name = "Tom" # 不能包含空格（2）常用数据类型
整数（int）：正负整数及0，支持加减乘除、取余（%）、整除（//）、幂运算（**）等。示例：3 + 5 = 8，7 % 3 = 1（取余），2 **3 = 8（2的3次方）。浮点数（float）：带小数点的数字，注意浮点数运算可能存在精度问题（如0.1 + 0.2 ≈ 0.30000000000000004），可通过decimal模块解决。字符串（str）：用单引号（）、双引号（"）或三引号（/""")包裹的文本，三引号可用于多行字符串。字符串常用操作：
s = "Python"print(len(s)) # 求长度：输出6print(s[0]) # 索引取值（从0开始）：输出Pprint(s[2:4]) # 切片（左闭右开）：输出thprint(s.upper()) # 转大写：输出PYTHONprint(s.replace("P", "J")) # 替换：输出Jython布尔值（bool）：仅两个值True（真）和False（假），常用于条件判断，注意首字母大写。空值（None）：表示无值，不同于0和空字符串，常用于初始化变量或函数返回空结果。（3）类型转换
可通过内置函数实现类型转换，避免类型错误：
a = "123"b = int(a) # 字符串转整数：b=123c = float(a) # 字符串转浮点数：c=123.0d = str(b) # 整数转字符串：d="123"e = bool(0) # 整数转布尔值：e=False（0、空字符串、None均转为False，非0值转为True）2. 运算符
Python支持多种运算符，按功能分类：
算术运算符：+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、%（取余）、//（整除）、**（幂）。赋值运算符：=（基础赋值）、+=（a += 1 等价于 a = a + 1）、-=、*=、/=等。比较运算符：==（等于）、!=（不等于）、>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、<=（小于等于），结果为布尔值。逻辑运算符：and（与，同时为真才真）、or（或，有一个为真就真）、not（非，取反）。成员运算符：in（存在）、not in（不存在），常用于字符串、列表等序列。示例："a" in "abc" → True。3. 流程控制
（1）条件判断（if-elif-else）
根据条件执行不同代码块，语法：
score = 85if score >= 90:print("优秀")elif score >= 70:print("良好")elif score >= 60:print("及格")else:print("不及格") # 输出：良好（2）循环结构（for、while）
for循环：适用于已知循环次数或遍历序列（字符串、列表等），语法：
# 遍历字符串for char in "Python":print(char, end=" ") # 输出：P y t h o n# 遍历范围（range函数：生成连续整数，左闭右开）for i in range(1, 6): # 1到5（不包含6）print(i) # 输出1、2、3、4、5while循环：适用于未知循环次数，满足条件时持续循环，语法：
i = 1while i <= 5:print(i)i += 1 # 必须更新变量，避免死循环# 输出1、2、3、4、5循环控制：break（终止当前循环）、continue（跳过本次循环，进入下一次）。
三、进阶基础：容器、函数与模块
1. 常用容器类型
容器用于存储多个数据，Python常用容器有列表、元组、字典、集合。
（1）列表（list）
有序、可变（可增删改）容器，用方括号[]包裹，元素类型可不同。
# 定义列表lst = [1, "hello", True, 3.14]# 增lst.append(5) # 末尾添加：[1, "hello", True, 3.14, 5]lst.insert(1, "world") # 指定位置插入：[1, "world", "hello", True, 3.14, 5]# 删lst.remove("hello") # 按值删除：[1, "world", True, 3.14, 5]del lst[0] # 按索引删除：["world", True, 3.14, 5]# 改lst[2] = 6.66 # 按索引修改：["world", True, 6.66, 5]# 查print(lst[1]) # 索引查询：True（2）元组（tuple）
有序、不可变（一旦定义无法修改）容器，用圆括号()包裹，元素类型可不同，访问速度比列表快。
tup = (1, 2, 3, "Python")print(tup[2]) # 输出3# tup[0] = 0 # 报错：元组不可修改（3）字典（dict）
无序、可变容器，以键值对（key: value）存储，用大括号{}包裹，key必须唯一且为不可变类型（整数、字符串、元组），value可任意类型。
# 定义字典dic = {"name": "Alice", "age": 20, "score": 95.5}# 增/改dic["gender"] = "female" # 新增键值对dic["age"] = 21 # 修改已有键的值# 删del dic["score"] # 按key删除# 查print(dic["name"]) # 按key查询：Aliceprint(dic.get("height", 165)) # 安全查询，无key时返回默认值165（4）集合（set）
无序、无重复元素容器，用大括号{}或set()函数创建，常用于去重和集合运算。
# 定义集合（自动去重）s1 = {1, 2, 2, 3} # {1, 2, 3}s2 = set([3, 4, 5]) # {3, 4, 5}# 集合运算print(s1 & s2) # 交集：{3}print(s1 | s2) # 并集：{1, 2, 3, 4, 5}print(s1 - s2) # 差集：{1, 2}2. 函数
函数是封装可复用代码的模块，提高代码可读性和复用性，分为内置函数和自定义函数。
（1）内置函数
Python自带大量实用内置函数，无需定义可直接使用：
print("hello") # 输出内容len([1, 2, 3]) # 求长度：3max(1, 3, 5) # 求最大值：5min(2, 4, 6) # 求最小值：2sum([1, 2, 3]) # 求和：6（2）自定义函数
用def关键字定义，语法：
def 函数名(参数1, 参数2, ...):"""函数说明文档（可选）"""函数体（缩进）return 返回值（可选，无return则返回None）# 示例：定义一个求两数之和的函数def add(a, b):"""计算两个数的和"""return a + b# 调用函数result = add(3, 5)print(result) # 输出8参数类型：位置参数（必须按顺序传入）、默认参数（定义时赋值，调用时可省略）、关键字参数（调用时指定参数名，无需按顺序）。
# 默认参数def print_info(name, age=18):print(f"姓名：{name}，年龄：{age}")print_info("Alice") # 省略age，使用默认值18：姓名：Alice，年龄：18print_info("Bob", 20) # 传入age，覆盖默认值：姓名：Bob，年龄：20print_info(age=22, name="Charlie") # 关键字参数，顺序无关：姓名：Charlie，年龄：223. 模块与包
模块是包含Python代码的.py文件，包是多个模块的集合，用于组织代码和避免命名冲突。
（1）导入模块
# 导入整个模块import mathprint(math.sqrt(16)) # 调用模块中的函数：4.0# 导入模块中的指定函数from math import sqrt, powprint(pow(2, 3)) # 输出8.0# 导入模块并起别名import math as mprint(m.pi) # 输出圆周率：3.141592653589793（2）安装第三方模块
Python官方库（内置模块）之外的模块，需通过pip工具安装，命令行输入：
pip install 模块名 # 安装最新版pip install 模块名==版本号 # 安装指定版本pip uninstall 模块名 # 卸载模块示例：安装数据分析模块pandas → pip install pandas。
四、实战技巧：异常处理与代码规范
1. 异常处理（try-except）
代码运行时可能出现错误（异常），如除以0、索引越界等，用try-except捕获异常，避免程序崩溃。
try:a = 10 / 0 # 可能出现异常的代码except ZeroDivisionError:print("错误：除数不能为0") # 异常发生时执行else:print("运算成功") # 无异常时执行finally:print("无论是否异常，都会执行") # 必执行代码# 输出：错误：除数不能为0；无论是否异常，都会执行2. 代码规范
缩进：统一使用4个空格，不混用空格和Tab。命名：变量、函数用小写字母+下划线（snake_case），如user_name；类用首字母大写（CamelCase），如User。注释：单行注释用#，多行注释用三引号，注释简洁明了，说明代码功能而非细节。空行：函数、类之间用空行分隔，代码块内部合理留白，提升可读性。五、总结与进阶方向
以上内容覆盖Python核心基础知识，掌握后可独立编写简单脚本（如数据处理、自动化工具等）。进阶方向建议：
面向对象编程：学习类（class）、继承、封装、多态，提升代码结构化和复用性。实战练习：通过小项目巩固知识，如简易计算器、文件批量处理、爬虫爬取网页数据等。领域拓展：根据兴趣选择方向，如数据分析（pandas、numpy）、爬虫（requests、scrapy）、人工智能（tensorflow、pytorch）等。Python学习的核心是多练多总结，遇到问题时查阅官方文档（https://docs.python.org/）或社区（Stack Overflow），逐步积累实战经验。
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